مشروع توشكي والخلايا الشمسية

تقوم الدولة الحديثة بمجهود كبير لتوسيع الأراضي الزراعية بالاستفادة بمياه النيل المخزونة أمام السد العالي‏,‏ أنا لست خبيرا في الزراعة والأراضي ولكني قضيت جزءا كبيرا من حياتي العلمية والهندسية في الاهتمام بالطاقة بأنواعها المختلفة‏.‏ وقد استرعي انتباهي عدم استعمال الطاقة المتجددة وخصوصا الخلايا الشمسية كوسيلة لضخ المياه فوق حاجز الجبال المحيطة ببحيرة ناصر‏.‏ وعلمت أن المشروع اعتمد علي استعمال الطاقات التقليدية‏(‏ الكهرباء المولدة من البترول والغاز الطبيعي‏)‏ لتشغيل طلمبات الضخ‏.‏ لا أريد أن أناقش حيثيات القرار‏,‏ ولكني أود أن انوه بأن تكنولوجيا الخلايا الشمسية لم تكن قد وصلت في الكفاءة وتكاليف الإنتاج منذ عشر سنوات الي المستوي المناسب لاستعمالها في هذا المشروع الوطني الكبير‏.‏ ولكني اعتقد أن الظروف الحالية مناسبة لإعادة تقييم استخدام الخلايا الشمسية في مشروع توشكي للأسباب التالية‏:‏
أولا‏:‏ حدث تقدم كبير في الفترة الماضية في ازدياد كفاءة تحويل الطاقة الشمسية الي طاقة كهربائية‏.‏
ثانيا‏:‏ تقوم حاليا شركات أمريكية وعالمية بتصنيع خلايا شمسية بسعر تكلفة تجعلها في وضع ينافس اقتصاديا الطاقات التقليدية‏.‏
ثالثا‏:‏ استخدام الطاقة الشمسية الآن تدخل فيه عوامل كثيرة مثل اختيار نوعية التطبيقات ومكانها والقدرة علي تخزين الطاقة‏.‏ ومن هذا المنطلق يعد استخدام الخلايا الشمسية في مشروع توشكا من أكثر المشروعات ملاءمة‏.‏ وعلي سبيل المثال لا يحتاج مشروع توشكا لأي نوع من أنواع تخزين الطاقة الكهربائية وبذلك يتم تجنب مشكلة في استعمال الطاقة المتجددة وهي عدم وجود أي تكنولوجيا لتخزين هذا القدر الهائل من الطاقة الكهربائية‏.‏
رابعا‏:‏ تعد منطقة أسوان من أنسب أماكن العالم لاستخدام الخلايا الشمسية لأسباب عديدة وعلي سبيل المثال‏:‏ عدم وجود أمطار أو سحب طوال اليوم علي مستوي العام يؤدي الي طاقة شمسية علي المتوسط التي تقدر‏(‏ بكيلووات‏.‏ ساعة‏/‏ يوم‏)‏ اعلي بكثير من نظائرها في بلاد العالم‏.‏
الجو في أسوان نقي وخال من عوادم السيارات والمصانع وهذا يزيد من نسبة الأشعة المباشرة الساقطة علي الخلايا الشمسية مما يزيد من قدرتها علي إنتاج الطاقة الكهربائية‏.‏
ومن الممكن أن نقدر بالأرقام مميزات هذه المنطقة لاستخدامات الخلايا الشمسية‏.‏ علي سبيل المثال يقدر متوسط الطاقة الشمسية في هذه المنطقة في اليوم‏(14‏ 12‏ كيلو وات‏.‏ ساعة‏/‏م‏2)‏ وفي العام‏(2500‏ كيلو وات‏.‏ ساعة‏/‏ م‏2)‏ وهي من أعلي مناطق العالم‏.‏ وعلي وجه المقارنة بأوروبا مثلا‏,‏ فإن متوسط الطاقة الشمسية في العام في توشكا تساوي‏2.75‏ ضعفا الطاقة الشمية في شمال أوروبا و‏2.2‏ ضعفا في وسطها و‏1.7‏ ضعفا في جنوب أوروبا‏.‏ وهذا يعني أن تكلفة إنتاج الطاقة بواسطة الخلايا الشمسية في توشكا حوالي نصف تكلفة إنتاجها في أوروبا‏.‏ لهذه الأسباب وغيرها أري ضرورة إعادة النظر في استخدام الخلايا الشمسية لضخ المياه في مشروع توشكي ليس كبديل الطاقة التقليدية ولكن بالإضافة إليها ولو بنسبة‏10%‏ في البداية وهذا يقدر بنحو‏20‏ 37‏ ميجاوات‏.‏ ويحتاج استخدام الخلايا الشمسية الي تكلفة مبدئية تكون عالية نسبيا وتقدر بعشرات الملايين من الدولارات ولكن هذا يصحبه عدم وجود تكاليف جارية‏(‏ مثل تكاليف الوقود‏)‏ علي مدي عشرات السنين‏.‏ ومن الممكن القيام بدراسات جدوي لتبين أن استعمال الخلايا الشمسية يفوق اقتصاديا علي مدي عشرة أعوام تكاليف استهلاك البترول المستعمل حاليا‏.‏
من متناقضات اقتصاديات الخلايا الشمسية أن معظم الدول المتقدمة القادرة علي إنتاج الخلايا الشمسية بكفاءة عالية لا تتواجد لديها أشعة الشمس بالكثافة والاستمرارية الكافية لتجعل استعمالات الطاقة الشمسية فيها اقتصادية‏.‏ وفي نفس الوقت نجد أن الدول ذات الشمس الساطعة ليس لديها التكنولوجيا ورأس المال لتصنيع هذه الخلايا‏.‏ وهناك مجموعة ثالثة من الدول ومنها مصر علي مستوي من التقدم التكنولوجي يؤهلها لتلعب دورا مهما في تصميم واستخدام الخلايا الشمسية علي النمط التالي‏.‏
تكاليف الخلايا الشمسية لا تتعدي في معظم الأحوال نصف تكاليف هياكل الخلايا الشمسية‏.‏ وهياكل الخلايا الشمسية هذه من السهل أن تصنع محليا في مصر بتجميع شرائح المعادن ولحاملها وتثبت الخلايا الشمسية بها‏,‏ ثم بتغطيتها بألواح من الزجاج النقي‏.‏
دخول مصر في مجال الخلايا الشمسية علي مقياس كبير يجب أن يكون علي أساس إستراتيجية طويلة الأمد يفضل أن تطبق علي مراحل متعددة‏.‏ المرحلة الأولي‏:‏ شراء الهياكل كاملة بالخلايا الشمسية‏.‏ المرحلة الثانية‏:‏ شراء الخلايا الشمسية وتصنيع الهياكل محليا‏.‏ المرحلة الثالثة‏:‏ تصنيع الخلايا الشمسية والهياكل محليا‏.‏ وقد تكون كفاءتها في البداية غير عالية ثم تتطور بالتدريج مع قليل من الصبر وكثير من الجهد لتنافس كفاءة الخلايا المستوردة‏.‏
استخدام الخلايا الشمسية في توشكا يجب أن يمثل نقطة البداية وليست نهاية المطاف لاستعملات الخلايا الشمسية في مصر‏.‏ وقد يمثل وجود مشروع قومي كبير مثل توشكا النواة في استخدام وتطوير الخلايا الشمسية في مصر وفي جذب الاستثمارات المتوقعة والمقدرة بملايين الدولارات‏.‏ لدخول مصر في هذه التكنولوجيا يجب أن تتعهد الشركة الموردة لهذه الخلايا الشمسية بإنشاء معهد قياسات وأبحاث لقياسات كفاءة هذه الخلايا ومدي تأثرها بالعوامل الجوية في منطقة أسوان وميكانيكية العطل وطرق تفاديه‏,‏ كذلك يجب أن تتعهد الشركة الموردة بالتعامل مع الخبرات المحلية في تصنيع هذه الخلايا بمصر مما يؤكد استمرارية استخدام هذه التكنولوجيا في مشروعات أخري علي المدي الطويل‏.‏
وأخيرا أحب أن أنوه بأن استعمال الخلايا الشمسية في مشروع توشكا ربما يعد من أنسب المشاريع العالمية لاستخدامات الطاقة المتجددة وان كان يصاحبه تكاليف مبدئية عالية ولكن ليس له تكاليف جارية‏.‏